認真分析2012年及其之前的廣東高考理綜化學試題,反思試題背后的考查目標和命題取向,可以為2013年的備考乃至整個高中階段的化學教學提供幫助。筆者結合本市高三教學研究的工作,對今年高考理綜化學試題的特點從取材和命制的角度進行評析,并對下一年的備考提出一些建議。
一、2012年廣東卷化學試題特點評析
1. 試題總體特點分析。
理綜化學試題在延續著廣東自主命題以來的理念,以能力考查為首要目的的特色顯著,把學生在有限時間內獲取信息、分析解決問題的要求擺在很重要的位置。
考查內容具有合理的覆蓋面和比例,選擇題和非選擇題互為補充,立足基礎知識、主干知識的考查,個別試題雖然新穎卻沒有任何偏題、怪題。試題緊緊圍繞“接受、吸收、整合化學信息的能力,運用化學基礎知識、基本技能分析問題和解決(解答)化學問題的能力以及化學實驗與探究能力”組織信息和設置問題,通過術語填空、簡答、列式、描述解答過程、畫圖等多種回答方式的組合運用全面考查學生的學科素養。非選擇題均取材于生產或科學實驗中的真實情景,試題表述清晰簡明,問題的開發圍繞基本化學原理、化學實驗基本方法的運用,設問角度靈活多樣,具有獨創性和公平性,較好地引導教師和學生跳出題海、回歸基礎。每道題的思維容量和答題量搭配較為合理,問題兼顧知識的考查和能力層級的設置,層層深入梯度明顯,能有效區分各種水平層次的學生。
2. 知識要求的基礎性和深刻性分析。
8道選擇題的考點依次為“生活中的化學”“離子反應和離子共存”“物質的制備、分離和檢驗”“氧化還原反應的概念”“物質的量的概念及有關計算”“常見物質的性質和用途”“元素周期表和元素周期律”“電解質溶液中離子濃度關系”。可以看出,重要考點的重現率極高,這些內容基本代表了中學化學的核心知識,雖然總體難度不大但在這些知識的考查中體現出化學學科的一些核心觀念,如微粒觀、過程觀、守恒觀等。第7題的命題取向從簡單的有機物性質再現轉向化學與生活的緊密聯系,體現化學的應用性;第12題引導學生在學習物質的性質和用途時應從化學原理上融會貫通,不能孤立地記憶;第22題是選擇題中的一個亮點,信息的呈現方式要求學生對元素結構和性質的周期性有深刻的理解,那些記住了元素周期表的“形”而不領會其“神”的學生解答此題比較困難。
第30題有機題的知識落點是“簡單的結構簡式識別”“烯烴、鹵代烴、醇的典型性質”,其要求完全在考綱和教材的重點知識以內,但由于是放在全新的有機物背景中考查,學生只有從教材實例的學習中抽象出其中的實質,才能在解題時快速排除大量無關信息。
第31題反應原理題的知識落點為“影響化學反應速率的因素”“利用蓋斯定律計算反應熱”,而本題第(3)小題從頭至尾并未出現“速率”二字,顯然是命題者有意為之,可見學生對該知識點的學習不能停留在幾個簡單實驗的宏觀現象及其結論上,需要強化反應速率原始概念的理解和應用,借助反應過程的圖像表征認識物質的轉化方向和快慢。不論是什么特點的化學反應,其反應過程都能用圖或表去表征,這個化學反應就是一個反應物有剩余的非可逆反應,其圖像與平衡圖像相似,但每一處的化學含義卻又有所不同,這是一道很精彩的試題。
第32題化工題的知識落點是“化學平衡移動原理”“化學平衡常數的概念和計算”“常見陰陽離子的復分解反應”,本題與2011年第32題的共同點是所涉及的元素均為中學化學重點學習的金屬和非金屬元素(也是考綱所列舉的重點元素),兩年的試題對元素化合物知識的廣度有明顯的控制,但對這些物質的性質背后的化學原理有深刻的追問,這與落實新課程的教學要求十分吻合。2011年第32題實際上是考查氧化還原反應原理在處理物質轉化中的靈活運用,而今年第32題實際上是考查離子平衡在處理物質轉化中的靈活運用。
第33題實驗題中有實質性考查的基本操作是“過濾”“分液”“蒸餾”“結晶”“Cl-的檢驗”,這些基本操作是最常用的化學實驗操作,而且有一個明顯的特點——這些實驗操作都能在普通條件的中學實驗室可以實現,命題專家多年來呼吁學生要親手做實驗、要動腦筋地做實驗并非口號,其試題一直在頑強地引導著中學教學向加強實驗教學和實驗探究的新課程要求努力。另外本題對實驗技能的考查主要不是“如何進行操作”,而是“何時需要進行操作”,因此不應該脫離具體任務進行實驗基本操作的學習和復習,這是高考實驗題帶給我們的最大啟示。
3. 能力要求的豐富性和層次性分析。
能力的種類、層級和分數分布是近年廣東卷理綜化學試題能力立意的具體表現,各個大題分別承載著不同維度的能力要求,對于學生而言或許僅僅感受到的是試題的綜合度和問題的難易,但備考中如果能準確把握試題的能力落點,對于選擇何種難度和風格的題目為主要訓練材料有重要意義。
第30題有機題主要是以考查原子成鍵特點和官能團性質為載體,承載“接受、吸收、整合化學信息的能力”的考查,其特色是體現獲取和處理信息的能力層次性。一些設問定位于基礎知識的再現和辨認,如第(1)小題從結構簡式書寫分子式,第(2)小題直接提出書寫碳碳雙鍵與鹵素單質發生加成的產物;另一些設問則需要對多個信息點進行有序存儲和加工才能作答,如第(3)小題需要根據反應條件和陌生有機物的結構簡式分析發生什么反應、在何處發生反應,再推斷未知物的結構,又如第(4)小題需要整合反應條件、反應類型、結構特征等多個信息點才能正確作答;還有個別設問必須從試題提供的新信息中提取實質性內容,重組為新知識塊后進行遷移運用,這是該能力種類中較高層次要求,如第(5)小題學生必須從一個全新的碳-碳偶聯反應中提取出反應的實質,并立即遷移用于書寫另一個新的碳-碳偶聯反應。第30題作為二卷第一道化學試題,總體能力要求屬于四個題目中的偏低層次,因而中等以下的生源應將有機題作為保分的首選。
第31題反應原理題以外界條件對反應速率的影響為載體,承載“圖形、圖表的觀察并進行加工、有序存儲”“用正確的化學術語、文字、圖形等作出解釋”等能力的考查,較好地體現圖表在化學研究中的工具作用,也能較好地體現實驗條件控制的學科思想。第(2)小題分為兩個空,體現了命題者的獨具匠心,第一空只需要學生具備實驗條件控制的基本意識結合表格顯性數據即可作答,而第二空則需要學生對此處控制的實驗條件進行深入解析,將表格中顯性的試劑體積的信息提煉為反應物濃度的信息,僅圍繞體積這一表面信息作答屬于能力不到位。
第32題化工題以雜鹵石制備硫酸鉀為載體,承載“接受、吸收、整合化學信息”“ 分析問題和解決(解答)化學問題”“圖形、圖表的觀察并進行加工、有序存儲”等能力的考查。理解和把握試題情境的難度明顯提升,這是命題意圖和目標決定的,因為沒有新的問題就沒有整合信息、分析問題、解決問題能力的高層次考查。第(1)(2)兩個小題針對的是同一個化學過程,先問結果是由于表達要求低而且可從溶解性作推測,大多數學生可以拿分,再問原因則要求整合全面的信息、分解問題、綜合分析以及作出解釋的能力。圖像工具性的考查有三個層次:描述圖像信息(或用圖像描述)、解釋圖像信息、運用圖像信息解決新問題,本題第(4)小題屬于第一個層次。
第33題實驗題以苯甲酸的制備、檢驗和測定這一系統性任務為載體全面考查學生的實驗探究能力、定性和定量相結合研究的學科思維,理解和把握試題情境的難度進一步加大,學生接受、吸收、整合化學信息的能力得以盡情施展。第(1)(2)小題是實驗方法的簡單運用;第(3)小題充分考查學生是否具備實驗操作經驗以及整合新知識解決問題的能力,有實驗經驗的學生對實驗過程的感知不會發生跳躍、斷層,在作答實驗步驟時描述準確且不遺漏;化學計算一直是近年考題努力呈現的一個重要要求,缺失定量分析的化學是不完整的化學,以物質的量和元素守恒為基本方法的計算應予以足夠重視。
二、2013年備考策略
1. 跳出題海、夯實基礎,縱橫貫通、優化思維——各大板塊的復習。
反思涉及元素化合物的高考試題的解題思路,有兩大特征:首先要超脫已經熟悉的反應事實,反應背后的原理已然凝練為思維的工具;其次要完全進入試題呈現的微觀世界和物質體系。因此,元素化合物復習的靈魂不是物質性質和化學反應的具體事實,而是基本的物質結構、反應原理和實驗方法,元素復習的定位不能過低,元素化合物復習是以復習整理運用典型物質性質為載體,以培養學生認識物質性質、分析物質變化的思維方法為核心目標。老師要做的主要工作是方法指導和框架搭建,具體的整理工作應以學生為主。學案不要搞得太細,學案主要是搭架子,這樣學生才能關注到方法而不是事實本身。老師的另一個工作是提供合適的問題和應用情境,盡量科學、真實,創造機會讓學生應用元素化合物知識解決問題。元素化合物的復習雖然是處于整個復習的前期,但卻是優化學科思維的最重要時期。
電化學的復習應以氧化還原反應的概念原理為內核,從銅鋅原電池和電解氯化銅兩個簡單范例中抽象出電化學應用的兩個基本模型(如圖1),再用它們解讀和統整教材中其他典型的電化學應用實例(鉛蓄電池、氫氧燃料電池、電解飽和食鹽水、精煉銅、吸氧腐蝕、析氫腐蝕、犧牲陽極陰極保護模型、外加電源陰極保護),如此一來學生可以超脫個別的事實,體會解決電化學問題的“鑰匙”終究是氧化還原反應原理。
化學平衡板塊的復習應反復運用定性推理、數據分析和圖像描述等三重表征分析化學反應的進程,而且要經常用不同的坐標體系表征同一個反應進程,以此深化對反應速率和化學平衡的認識,在使用圖像的過程中實現圖形、圖表的觀察描述和分析能力的培養。
實驗題的綜合度最大,對學生自主完成實驗任務的要求越來越高,化學實驗板塊的復習如何進行才能適應這一形勢?筆者認為只有讓學生回歸實驗室認真做好實驗,創造機會讓學生遭遇一些真實的實驗問題并解決之,才能真正提高實驗能力,構建化學實驗較完整的認知結構。建議用若干個典型的實驗任務為載體帶動實驗板塊的復習,具體的實驗知識和技能以“在用中學”的方式落實。“海帶中碘的提取”“用KCl和NaNO3制備KNO3”“食醋中總酸量的測定”以及以廣東高考試題為藍本的物質檢驗實驗都是非常適用的復習載體。
有機化學板塊的復習時間有限,而內容和分值都不少,因而該板塊的復習必須準確領會廣東卷有機試題的能力取向,直擊有機化學核心知識和特征思維方式。筆者提出從基礎考點和結構素養兩個層面進行實施,第一個層面以“官能團的結構→有機反應的分類和微觀結構特征→兩者相結合梳理常見有機物的性質”為主線掌握有機物一般性質的方法,第二個層面以“碳原子成鍵特點深化認識→同分異構體書寫與判斷→復雜的有機物結構變化的分析”的主線突出對結構分析方法的自主領悟。
2. 主干先行、搭建框架,能力分層、三環推進——經典試題的使用。
題海戰術已不再適應命題趨勢和教學現實,如何將一批經典的、嚴謹的高考原題用好用足是實現高效備考的關鍵。筆者在此向同行推薦2012屆廣州市第三中學高三化學備課組的一套經驗。
所謂“主干先行、搭建框架”是指在高三復習的最初幾周內,用幾十道在主干知識上最具代表性的選擇題喚起學生對高中化學學習內容的記憶,喚醒一些基本知識和基本思考方式。用簡潔的材料聚焦中學化學的幾乎全部主要知識,使學生對中學化學知識的板塊劃分、內在聯系形成認識框架,學生對接下來的一年將要在哪些問題上付出努力有了初步判斷。與此同時,這幾十道選擇題的反饋情況可以使老師對學生的基礎和知識缺陷有一個大致的了解(對新接手的老師意義更大),有利于系統復習階段做到對癥下藥。
所謂“能力分層、三環推進”是指根據學生能力發展的規律,在高三復習的三個階段賦予同一試題不同水平的學習目標。第一階段在一輪復習元素化合物板塊時,從試題內容與復習內容知識點相吻合的角度選擇主觀題,反饋時僅注重知識和原理的講評,讓學生明白知識本身在高考題中的考查形式,借以達到鞏固知識的作用。第二階段在二輪復習時,對于同樣的試題,反饋時主要是引導學生從考點分析、作答思路和程序、表達規范等方面解析試題,從而提升學生的實際解題能力。第三階段在三輪復習時,再拿回這些經典試題,引導學生嘗試站在命題者的角度審視試題的形成,體會題目的內在邏輯和問題背后的立意,令學生在遇到很陌生的試題時依然可以保持鎮定,準確把握試題的意圖。廣州市第三中學一位剛走出高考考場的學生說“今年33題是有機的載體、化工流程題的形式、實驗的本質”,面對如此陌生的試題能有這樣大氣的心態顯然是長期熏陶的結果。
3. 解剖試題、探尋本質,高效審題、程序合理——四道大題的解答。
“好學生不一定是好考生”,華南師范大學附中化學科郭飛紅老師一語道破考場上應試策略的重要性。扎實的基礎、細致的審題、靈活的方法、規范的作答缺一不可。筆者在前文對二卷的四個題型考查特點分析的基礎上,分別就如何高效審題和合理解答提出建議供師生們參考。
有機題的信息分布在題目各處,第一遍可以粗讀試題,了解信息的大概分布,不必立即進行實質性內容的提取;解答每一個設問時應分辨一下能力要求層次,其編排不一定是由易到難,根據具體的問題進行第二遍的針對性審題,而且不同的考點聚焦的關鍵信息也是有區別的,例如書寫有機反應方程式就必須聚焦反應條件、反應物的量、主要及次要官能團等,方程式的配平聚焦O、Na等原子的守恒效率更高。對于較復雜的有機物結構簡式的書寫應打草稿,不容有任何微小的錯漏。
反應原理題的審題有幾個重點:試題研究的是不是一個可逆體系?如果是可逆體系其設問所指的狀態是不是平衡狀態?表格數據信息或圖像信息首先要讀懂的就是研究什么自變量和因變量,領會它描述的是反應全程的情況還是其中某一時刻的情況。具備上述審題思維,一般不會在思考方向上出差錯,而且能避免物理量含義的混淆。化學平衡問題中常常要求學生運用基本原理解釋實驗結果,回答這類文字表述題,一要關注反應的進程和狀態,二要有嚴謹的實驗條件控制意識,考生應時刻提醒自己這兩者是否要說明清楚。
化工題的特征是信息呈現形式多樣(文字、流程圖、坐標圖、數據表等),信息較為分散,因而整合分散信息使之成為一個系統的化學過程既是考題的立意,也是這類題的審題要領。所以不論化工題的呈現形式如何,考生都要找到一個可以有序收納分散信息的對象,最好利用的是流程圖,即在審題時動筆將獲取的其他有用信息都簡略而準確地登記在流程圖中,下一步帶著問題再作分析時就不再需要重復提取信息,效率大大提高。筆者將這種審題方法稱作圖示化審題,物質轉化、電子轉移、實驗步驟的圖示化是高效審題常用手段。
實驗題究竟會拋出什么任務、題目有著怎樣的外觀無從知曉,我們只能緊扣廣東卷實驗題的理念——考查實驗研究的一般過程和基本方法,實際上在實驗室或紙筆測試中完成真實的實驗任務確有一個基本思路,筆者認為可以將這個基本思路轉化為一套分解問題、分散困難的較為可靠的工具教給學生(如圖2)。這套解決實驗問題的程序可以有效緩解試題內容的復雜性帶來的壓力,可以將分析任務和表達任務合理分散開。其中實驗原理的分析與試劑選擇聯合進行,并在稿紙上圖示化;實驗操作分析則是將圖示化的實驗在頭腦中進行模擬;整套思維程序都是在實驗目的的統領下展開并最終回歸。有興趣的師生可以用近年廣東卷實驗考題檢驗該工具的合理性。
總結之,2012年高考廣東卷理綜化學試題實現了能力立意的平穩延續,命題方式漸趨完善,試題的區分度和效度將更為理想。2013年的備考應繼續將能力培養貫穿于復習全過程,將夯實基礎、建構學科知識體系作為能力形成的基礎,將優化學生思維品質作為核心目標。
(作者單位:廣州市教育局教學研究室)
責任編校 李平安